CN215813051U - 高速电气化铁路弓网电弧发生装置 - Google Patents

Abstract

高速电气化铁路弓网电弧发生装置属于轨道交通领域，该装置能够模拟“弓网接触”、“弓网分离”等状态，实现不同长度类型弓网电弧的输出，可以在实验室对这套弓网电弧发生装置产生的电弧进行测量、数据采集，为解决弓网电弧问题打下基础。其特征在于，包括机械系统、高压系统、控制系统(300)；其中机械系统包括：底板(1)、支架(2)、步进电机(3)、电机丝杆连接器(4)、滚珠丝杆(5)、螺母(6)、水平支撑杆(7)、绝缘支撑板(8)、弹簧(9)、紧固螺栓(10)、受电弓(11)、接触线(12)、接触线固定夹(13)、绝缘圆盘(14)、直流减速电机(15)。

Description

高速电气化铁路弓网电弧发生装置

技术领域

本实用新型属于轨道交通领域，依据高速铁路弓网电弧产生机理，研制出一套弓网电弧发生装置，该装置能够模拟“弓网接触”、“弓网分离”等状态，实现不同长度类型弓网电弧的输出，可以在实验室对这套弓网电弧发生装置产生的电弧进行测量、数据采集，为解决弓网电弧问题打下基础。

背景技术

在电气化铁路的牵引供电系统中，接触网是电气化铁道的主要供电设备，电力机车是通过受电弓向接触网取得电能。弓(受电弓)网(接触网)关系对整个电气化铁路运营系统的正常运作起着非常重要的作用。在电力机车运行过程中，由于离线而产生的弓网电弧越来越受到工程技术人员的关注，这种弓网电弧除了使车载变压器承受高频振荡过电压外，还会烧蚀接触导线，轻者使接触导线使用寿命缩短，重者烧断接触导线，造成重大事故。随着电气化铁路的发展，尤其是列车速度的提高，这些问题愈发突出，已经影响列车取流和正常运行。随着电力机车(高速动车)运行速度的不断提高，弓网电弧的危害也将愈来愈严重。因而研究电气化铁路中的弓网电弧问题，对促进我国高速铁路的建设和发展具有重要的意义。

由于现场勘察、测量弓网电弧有相当大的难度，为此依据弓网电弧产生机理，发明了高速电气化铁路弓网电弧发生装置，可在实验室对这套模拟装置产生的电弧进行测量、数据采集。为后面解决弓网电弧问题打下基础。

发明内容

本实用新型专利所要解决的关键技术：1、模拟铁路弓网关系，实现弓网电弧的输出。2、能够模拟不同速度下，不同类型机车(负载参数可调)所产生的弓网电弧。发明设计了高速电气化铁路弓网电弧发生装置。

高速电气化铁路弓网电弧发生装置，其特征在于，包括机械系统(100)、高压系统(200)、控制系统(300)；机械系统(100)包括：底板(1)、、步进电机(3)、电机丝杆连接器(4)、滚珠丝杆(5)、螺母(6)、水平支撑杆(7)、绝缘支撑板(8)、弹簧(9)、紧固螺栓(10)、受电弓(11)、接触线(12)、接触线固定夹(13)、绝缘圆盘(14)和直流减速电机(15)；

其中机械系统(100)与高压系统(200)通过高压线连接，控制系统(300)与机械系统(100)通过数据线连接；

底板上方是多个支架，包括第一、二、三、四支架；设置在第一支架(2-1)上方的步进电机通过电机丝杆连接器连接滚珠丝杆；滚珠丝杆下方由第二支架(2-2)和第三支架(2-3)支撑；滚珠丝杆与水平支撑杆通过螺母(6)连接；

水平支撑杆连接绝缘支撑板；绝缘支撑板上通过弹簧(9)和紧固螺栓(10)固定受电弓(11)；

接触线(12)通过接触线固定夹(13)固定在绝缘圆盘(14)，绝缘圆盘(14)连接设置在第四支架上(2-4)的直流减速电机(15)。

实用新型专利所采用的技术方案是：

1、机械系统：根据弓网电弧的产生原理，电弧发生装置的机械部分主要模拟“弓—网分离”。具体装置的机械图如图1所示。主要原理：步进电机通过连接件带动丝杠前后运动，进而使受电弓前后往返运动。交流减速电机通过绝缘圆盘带动接触导线旋转。通过调节步进电机旋转角度，达到控制受电弓与接触导线接触或者分离的目的。

2、高压系统：在实际工程当中，当受电弓和接触导线分离时，其间电压为25kV，甚至还会有较高的震荡过电压出现，可以击穿几十厘米的气体，产生严重的拉弧现象。为保证装置与现场的弓网系统的相似性，装置在正常运行时的电压亦为25kV(主要由实验室变压器实现)利用步进电机来控制模拟装置中弓—网的分离和接触。当弓网分离时，产生电弧。此时受电弓、电弧、接触导线、负载与电源构成一个回路。其中负载的大小根据机车相关参数进行计算，等效为机车。通过改变负载大小来模拟不同机车类型。

本实用新型专利具有如下特点：

1、高速电气化铁路弓网电弧发生装置主要由机械系统、高压系统、控制系统三大系统组成；其中机械系统和控制系统通过数据传输线连接，能够实现便携移动；配合任意实验室的高压系统(变压器)便可实现电弧的输出。经过测试试验，此装置可以很好的模拟弓网运动关系，产生弓网电弧

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高速弓网电弧发生装置的机械系统(100)结构图，

图2为本实用新型实施例提供的高速弓网电弧发生装置的高压系统(200)结构图。高压系统(200)主要由调压器变压器组成；

图3为本实用新型实施例提供的高速弓网电弧发生装置的控制系统(300)结构图。

具体实施方式

高速电气化铁路弓网电弧发生装置，其特征在于，包括机械系统(100)、高压系统(200)、控制系统(300)；机械系统(100)包括：底板(1)、、步进电机(3)、电机丝杆连接器(4)、滚珠丝杆(5)、螺母(6)、水平支撑杆(7)、绝缘支撑板(8)、弹簧(9)、紧固螺栓(10)、受电弓(11)、接触线(12)、接触线固定夹(13)、绝缘圆盘(14)和直流减速电机(15)；

其中机械系统(100)与高压系统(200)通过高压线连接，控制系统(300)与机械系统(100)通过数据线连接；

底板上方是多个支架，包括第一、二、三、四支架；设置在第一支架(2-1)上方的步进电机通过电机丝杆连接器连接滚珠丝杆；滚珠丝杆下方由第二支架(2-2)和第三支架(2-3)支撑；滚珠丝杆与水平支撑杆通过螺母(6)连接；

水平支撑杆连接绝缘支撑板；绝缘支撑板上通过弹簧(9)和紧固螺栓(10)固定受电弓(11)；

接触线(12)通过接触线固定夹(13)固定在绝缘圆盘(14)，绝缘圆盘(14)连接设置在第四支架上的直流减速电机(15)。

其中机械系统(100)与高压系统(200)通过高压线连接，实现电能的输出，模拟铁路运行电压；控制系统(300)与机械系统(100)通过数据线连接；实现对电机转速的控制，模拟不同速度等级下、不同机车类型等工况下的弓网电弧。

以上所述，仅为本实用新型一种较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.高速电气化铁路弓网电弧发生装置，其特征在于，包括机械系统(100)、高压系统(200)、控制系统(300)；机械系统(100)包括：底板(1)、、步进电机(3)、电机丝杆连接器(4)、滚珠丝杆(5)、螺母(6)、水平支撑杆(7)、绝缘支撑板(8)、弹簧(9)、紧固螺栓(10)、受电弓(11)、接触线(12)、接触线固定夹(13)、绝缘圆盘(14)和直流减速电机(15)；

其中机械系统(100)与高压系统(200)通过高压线连接，控制系统(300)与机械系统(100)通过数据线连接；

底板上方是多个支架，包括第一、二、三、四支架；设置在第一支架(2-1)上方的步进电机通过电机丝杆连接器连接滚珠丝杆；滚珠丝杆下方由第二支架(2-2)和第三支架(2-3)支撑；滚珠丝杆与水平支撑杆通过螺母(6)连接；

水平支撑杆连接绝缘支撑板；绝缘支撑板上通过弹簧(9)和紧固螺栓(10)固定受电弓(11)；

接触线(12)通过接触线固定夹(13)固定在绝缘圆盘(14)，绝缘圆盘(14)连接设置在第四支架上的直流减速电机(15)。

Images